一种促进非质子极性溶剂中ZIF-8合成的方法技术

本发明专利技术提供了一种促进非质子极性溶剂中ZIF‑8合成的方法，属于纳米材料制备技术领域。ZIF‑8孔笼结构有序且高孔隙，可制备高性能气体分离膜，但脆性高、易缺陷，难以工业化。在聚合物中掺杂ZIF‑8颗粒形成混合基质膜可解决上述问题，但在水或甲醇中合成ZIF‑8，制膜过程涉及颗粒合成‑离心‑干燥‑再分散的复杂过程，难以混合均匀；直接在极性溶剂中合成存在生长速率慢、反应条件苛刻等问题。本发明专利技术将功能化聚合物溶解在非质子极性溶剂中形成微相界面，通过相界面上功能化基团的吸附作用形成锌离子相对富集的成核位点，再通过异相成核促进ZIF‑8生长，从而在较温和条件下更快地合成ZIF‑8纳米颗粒。

A method to promote the synthesis of zif-8 in aprotic polar solvents

【技术实现步骤摘要】
一种促进非质子极性溶剂中ZIF-8合成的方法
本专利技术涉及一种在非质子极性溶剂中添加功能化聚合物促进ZIF-8合成的方法，属于纳米材料制备
该方法将功能化聚合物溶解在非质子极性溶剂中形成微相界面，通过微相界面上功能化基团的吸附作用形成锌离子相对富集的成核位点，再通过异相成核效应促进ZIF-8的成核生长，从而在较温和的反应条件下更快地合成ZIF-8纳米颗粒。
技术介绍
类沸石咪唑骨架材料(ZeoliticImidazolateFrameworks,ZIFs)是一类具有沸石拓扑结构的金属有机骨架材料，通常由过渡金属离子与咪唑或咪唑衍生物自组装形成。ZIF-8是由锌离子与2-甲基咪唑自组装形成的类沸石咪唑骨架材料，具有较高的热稳定性和化学稳定性。除此之外，ZIF-8具有高度有序、高孔隙率的孔笼结构，笼径1.16nm，孔窗直径0.34nm，广泛用于研制兼具高选择性和高渗透性的气体分离膜。表1常见气体分子的动力学直径根据表1中常见气体分子的动力学直径，以ZIF-8为分离功能层的气体分离膜，可以筛分H2/N2、H2/CH4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种促进非质子极性溶剂中ZIF-8合成的方法，其特征在于，步骤如下：/n第一步，配制功能化聚合物溶液：将功能化聚合物充分溶解在非质子极性溶剂中，聚合物与非质子极性溶剂的质量配比为不大于5:100；/n第二步，聚合物预吸附锌离子形成成核位点：将锌源充分溶解在第一步配制的功能化聚合物溶液中，锌离子与非质子极性溶剂的摩尔配比为1:300～2:100；/n第三步，ZIF-8合成溶液的调制：将2-甲基咪唑充分溶解在第二步形成的溶液中，2-甲基咪唑与锌离子的摩尔配比为2:1～8:1；/n第四步，异相成核及ZIF-8合成：将第三步形成的ZIF-8合成溶液转移至反应釜中，反应温度范围20℃～140℃，反应...

【技术特征摘要】
1.一种促进非质子极性溶剂中ZIF-8合成的方法，其特征在于，步骤如下：
第一步，配制功能化聚合物溶液：将功能化聚合物充分溶解在非质子极性溶剂中，聚合物与非质子极性溶剂的质量配比为不大于5:100；
第二步，聚合物预吸附锌离子形成成核位点：将锌源充分溶解在第一步配制的功能化聚合物溶液中，锌离子与非质子极性溶剂的摩尔配比为1:300～2:100；
第三步，ZIF-8合成溶液的调制：将2-甲基咪唑充分溶解在第二步形成的溶液中，2-甲基咪唑与锌离子的摩尔配比为2:1～8:1；
第四步，异相成核及ZIF-8合成：将第三步形成的ZIF-8合成溶液转移至反应釜中，反应温度范围20℃～140℃，反应时间范围6小时～24小时；
第五步，ZIF-8颗粒的利用或分离纯化：基于反应结束的合成溶液配制铸膜液，或进行液固分离，并对固体采用非质子极性溶剂清洗获得粉末状的ZIF-8材料。


2.根据权利要求1所述的促进非质子极性溶剂中ZIF-...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺高红，杨旭茂，阮雪华，王佳铭，郑文姬，代岩，焉晓明，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21